Sčítania a odčítania sú základné operácie v digitálnom systéme, riadiaci systém & digitálne spracovanie signálu . Tieto systémy sú ovplyvňované sčítavačmi a odčítavačmi tým, že poskytujú presné aj rýchle operácie. Sčítavače a odčítavače hrajú v digitálnych systémoch zásadnú úlohu kvôli ich širokému použitiu v iných digitálnych operáciách, ako je násobenie, odčítanie a delenie. Preto zlepšenie ich výkonu bude viesť k vykonaniu binárnych operácií v rámci obvodu. Výkon digitálneho obvodu možno odhadnúť na základe vyhodnotenia jeho prevádzkovej rýchlosti, rozloženej plochy a rozptylu energie. Tento článok pojednáva o prehľade paralelného sčítača a paralelného odčítača.
Čo sú Parallel Adder a Parallel Subtractor?
Paralela sčítačka a paralelný subtraktor hlavne diskutujú o jeho definíciách, práci, výhodách a nevýhodách.
Čo je paralelný sčítač?
Digitálny obvod, ktorý sa používa na uskutočnenie sčítania dvoch binárnych čísel a prenosu i / p, kde je dĺžka jedného bitu väčšia ako iného bitu a pracuje paralelne s ekvivalentnými pármi bitov. Usporiadanie paralelného sčítača sa dá uskutočniť usporiadaním plných sčítačiek (FA) v reťazovom modeli, kde je nosenie o / p z každého plná sčítačka (FA1) môže byť spojený s prenosovým i / p nasledujúceho úplného sčítača (FA2) v reťazci. Schéma paralelného sčítača je uvedená nižšie.
paralelná sčítačka
Prevádzku n-bitového paralelného sčítača je možné vykonať pomocou doplnkov n-full. Podobne pre 2-bitovú paralelnú sčítačku sú potrebné dva sčítače. Spravidla tieto doplnky zahŕňajú logiku niesť pohľad dopredu aby sa ubezpečil, že šírenie prenosu medzi pridaním do ďalšej fázy neobmedzuje rýchlosť pridávania.
Práca paralelného sčítača
Schéma paralelného sčítača je uvedená vyššie. V tomto prípade môže byť prvá úplná sčítačka ako FA1, súčet ako „S1“ vygenerovaný pridaním A1 a B1 s prenášaním „C1“. Nesenie „C2“ je spojené s druhou sčítačkou v reťazci.
Potom druhá plná sčítačka ako FA2 používa prenosový bit „C2“ na vloženie vstupných bitov A2 a B2 na vytvorenie súčtu prenosu S2 a C3. Podobne tento proces pokračuje pre zostávajúce plné sčítače, kým n-tý sčítač nepoužíva Cn prenosový bit na vloženie svojich vstupov ako An & Bn na výrobu posledného bitu o / p pomocou Cout (posledný bit prenosu).
Čo je paralelný odčítač?
Digitálny obvod, ktorý sa používa na výpočet aritmetického rozdielu medzi dvoma binárnymi pármi bitov, je známy ako paralelný subtraktor. Tu v binárnych bitoch je dĺžka jedného bitu vyššia ako v iných bitoch. Návrh tohto subtraktora je možné vykonať rôznymi spôsobmi, napríklad kombináciou všetkých úplných subtraktorov alebo polovičných a úplných subtraktorov alebo všetkých FA s i / p doplnku subtrahend. Schéma paralelného odčítača je uvedená nižšie.
paralelný odčítač
V n-bitovom paralelnom odčítači je možné dosiahnuť požadovaný o / p kaskádovaním n úplných odčítačov. Pripojenie je podobné ako pri 4-bitovom paralelnom sčítači. Toto sa dá odčítať od každého bitu k jeho paralelnému bitu. Ak sa generuje výpožička, šíri sa počas kaskády plný odčítač .
Práca paralelného odčítavača
Ako je zrejmé z vyššie uvedeného diagramu paralelného subtraktora, subtraktor je možné usporiadať kombináciou všetkých FA s doplnkovým subtrahendom i / p.
Postup odpočítania je možné vykonať zvážením pridania minuendu s doplnkom 2 odčítania. Takže sa dá urobiť paralelné odčítanie.
Dvojkový doplnok čísla je možné vykonať prevedením binárneho čísla na doplnkový jedničku. Doplnkom tu je negácia binárneho čísla. Tu sa pridaním 1 do bitov LSB s doplnkom 1 dá dosiahnuť doplnok 2.
Používaním logické brány , doplnok „B“ 1 je možné dosiahnuť pomocou logickej brány NOT & „1“ sa pridáva do celého prenosu, aby sa získal doplnok 2 „B“. Ďalej sa to pridáva k ‘A’ na vykonanie aritmetického odčítania.
Tento postup bude pokračovať až do konečného úplného sčítača, ako je 'FAn', a použije prenosový bit 'Cn' na zahrnutie s jeho i / p 'An', ako aj doplnok 2 'Bn' na výrobu konečného o / p bitu s posledný bit na prenášanie „Cout“.
Výhody
The výhody paralelného sčítača a odčítavača zahrňte nasledujúce.
- Prevádzka tohto sčítača alebo odčítača je rýchlejšia, ak sa porovná so sériovým sčítačom alebo odčítačom.
- Požadovaný čas na pridanie nezávisí od číslice bitov.
- Všetky bity v tomto sú pridávané alebo odčítané naraz, takže o / p bude v paralelnej forme.
- Nie je to drahé.
- Sú rýchlejšie v porovnaní so sériovými kolegami.
Nevýhody paralelného sčítača / paralelného odčítača
The nevýhody paralelného sčítača a odčítavača zahrňte nasledujúce.
- V reťazovom procese musí každá plná sčítačka čakať na nosenie predchádzajúcej sčítačky.
- Každý sčítač / odčítač v procese reťazca dostane okamžite vstupy do svojich portov. Porty ako prenos alebo výpožička však nezískajú svoje i / ps, kým ich proces dokončí predchádzajúca sčítačka / odčítačka.
- Takže dôjde k oneskoreniu, takže sa sčíta, akonáhle bude č. FA alebo úplných odčítavačov sa zvyšuje.
- Nezahŕňa skoršie uskutočnenie procesu pridávania.
- Preto nie je vhodný na kaskádové použitie pri viacbitovom pridávaní.
- Akonáhle sa FA použijú v usporiadaní reťaze, potom sa môže znížiť kapacita výstupného pohonu.
Časté otázky
1). Čo je sčítačka?
Digitálny obvod, ktorý sa používa na vykonanie sčítania čísel
2). Čo je odčítavač?
Elektronický logický obvod používaný na výpočet odlišnosti medzi dvoma binárnymi číslami.
3). Aké sú rôzne typy pridávačov?
Sú to polovičné, plné a viacbitové.
4). Čo sú multi-bitové pridávače?
Sú to sériové a paralelné sčítače.
Jedná sa teda o prehľad paralely sčítač a odčítač , a ich výhody a nevýhody. V aritmetickej logickej jednotke počítača na výpočet sčítania a v CPU a GPU na použitie v grafických aplikáciách na zníženie zložitosti obvodu sú prídavné zariadenia, rovnako ako odčítavače, široko používané. Tu je otázka, aký je rozdiel medzi sčítačom a odčítavačom?
